金识源专版高中生物第2章第1节减数分裂和受精作用素材新人教版必修2.doc

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1、减数分裂减数分裂是生物细胞中染色体数目减半的分裂方式。性细胞分裂时，染色体只复制一次，细胞连续分裂两次，这是染色体数目减半的一种特殊分裂方式。减数分裂不仅是保证物种染色体数目稳定的机制，同时也是物种适应环境变化不断进化的机制。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞分裂两次。减数分裂的结果是:成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。减数分裂(Meiosis) 范围是进行有性生殖的生物;时期是从原始生殖细胞发展到成熟生殖细胞。减数分裂是指有性生殖的个体在形成生殖细胞过程中发生的一种特殊分裂方式，不同于有丝分裂和无丝分裂，减数分裂仅发生在生命周期某一阶段，它是进行有性生殖的生物性母细

2、胞成熟、形成配子的过程中出现的一种特殊分裂方式。受精时雌雄配子结合，恢复亲代染色体数，从而保持物种染色体数的恒定。1、基本简介减数分裂是指有性生殖的个体在形成生殖细胞过程中发生的一种特殊分裂方式，不同于有丝分裂和无丝分裂，减数分裂仅发生在生命周期某一阶段，它是进行有性生殖的生物性母细胞成熟、形成配子的过程中出现的一种特殊分裂方式。减数分裂过程中染色体仅复制一次，细胞连续分裂两次，两次分裂中将同源染色体与姐妹染色单体均分给子细胞，使最终形成的配子中染色体仅为性母细胞的一半。受精时雌雄配子结合，恢复亲代染色体数，从而保持物种染色体数的恒定。2、主要特点减数分裂过程中同源染色体非姐妹染色单体间发生交

3、换（基因重组），使配子的遗传多样化，增加了后代的适应性，因此减数分裂不仅是保证生物种染色体数目稳定的机制，同且也是物种适应环境变化不断进化的机制。减数分裂不仅是保持物种遗传物质稳定传递的手段；在减数分裂过程中，通过同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换，非同源染色体的自由组合以及四分体中非姐妹染色体的部分片段的交叉互换，增加了基因变异种类，增加了群体的遗传多样性，为自然选择提供更多原材料3、主要分类1）概述减数分裂（Meiosis）的特点是DNA复制一次，而细胞连续分裂两次，形成单倍体的精子和卵子（图13-12），通过受精作用又恢复二倍体（或多倍体），减数分裂过程中同源染色体非姐妹染色单体间发生交

4、换，使配子的遗传多样化，增加了后代的适应性，因此减数分裂不仅是保证生物种染色体数目稳定的机制，而且也是物种适应环境变化不断进化的机制。2）减数分裂可分为三种主要类型配子减数分裂配子减数分裂（gametic meiosis），也叫终端减数分裂(terminal meiosis)，其特点是减数分裂和配子的发生紧密联系在一起。在雄性脊椎动物中，一个精原细胞变为初级精母细胞后发生减数分裂，过程是：由初级精母细胞复制分裂产生2个次级精母细胞，2个次级精母细胞又一次进行分裂，过程中不进行DNA复制，总共形成4个精细胞。精细胞在经过一系列的变态发育，形成成熟的精子。在雌性脊椎动物中，一个卵母细胞经过减数第一

5、次分裂形成1个第一极体（较小）和1个次级卵细胞（较大），次级卵母细胞分裂形成一个卵细胞（较大）和一个第二极体（较小），第一极体也分裂为两个第二极体（小），总共形成一个卵细胞和三个极体（最后只留下一个卵细胞，三个极体退化）。孢子减数分裂孢子减数分裂（sporic meiosis），也叫中间减数分裂(intermediate meiosis)，（居间减数分裂）见于植物和某些藻类。其特点是减数分裂和配子发生没有直接的关系，减数分裂的结果是形成单倍体的配子体（小孢子和大孢子）。小孢子再经过两次有丝分裂形成包含一个营养核和两个雄配子（精子）的成熟花粉（雄配子体），大孢子经过三次有丝分裂形成胚囊（雌配子体

6、），内含一个卵核、两个极核、3个反足细胞和两个助细胞。合子减数分裂合子减数分裂（zygotic meiosis），也叫初始减数分裂(initial meiosis),仅见于真菌和某些原核生物，减数分裂发生于合子形成之后，形成单倍体的孢子，孢子通过有丝分裂产生新的单倍体后代。此外某些生物还具有体细胞减数分裂（somatic meiosis）现象，如在蚊子幼虫的肠道中，有一些由核内有丝分裂形成的多倍体细胞（可高达32X），在蛹期又通过减数分裂降低了染色体倍性，增加了细胞数目。减数分裂由紧密连接的两次分裂构成。通常减数分裂I分离的是同源染色体，所以称为异型分裂（heterotypic divisio

7、n）或减数分裂（reductional division）。减数分裂II分离的是姊妹染色体，类似于有丝分裂，所以称为同型分裂（homotypic division）或均等分裂（equational division）。和有丝分裂一样为了描述方便将减数分裂分为几个主期和几个亚期。4、分裂过程注：减数分裂可以分为两个阶段，间期和分裂期，其中分裂期又分为减数第一次分裂期（减一），减数第二次分裂期（减二）。在高中知识范围内，减一的末期和减二的前期可以看作同一个时期，我们一般将其称为减一的末期。（减一末期与减二前期间有间期但很短可以忽略）1.细胞分裂前的间期，进行DNA和染色体的复制，染色体数目不变，D

8、NA数目变为原细胞的两倍。2减一前期同源染色体联会.形成四分体（或“二联体”），核仁核膜消失。3减一中期.出现纺锤体，同源染色体着丝点对称排列在赤道板两端。（与动物细胞的有丝分裂大致相同，动物细胞有丝分裂为着丝点排列在赤道板上）4减一后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，移向细胞两极。5减一末期细胞一分为二，形成次级精母细胞或形成次级卵母细胞和第一极体。6减二前期次级精母细胞中染色体再次聚集，再次形成纺锤体。7减二中期染色体着丝点排在赤道板上。8减二后期染色体着丝点分离，染色体移向两极。9减二末期，细胞一分为二，精原细胞形成精细胞，卵原细胞形成卵细胞和第二极体。1）减数第一次分裂期可以分

9、为三个阶段：G1期、S期、G2期。根据现代细胞生物学的研究，细胞分裂的间期分为三个阶段：第一间隙期，称为G1期；合成期，称为S期；第二间隙期，称为G2期。其中G1和G2期主要是合成有关蛋白质和RNA，S期则完成DNA 的复制。G1期G1期的特点：G1期是从上次细胞增殖周期完成以后开始的。G1期是一个生长期。在这一时期主要进行RNA和蛋白质的生物合成，并且为下阶段S期的DNA合成做准备。如合成各种与DNA复制有关的酶，线粒体、核糖体等都增多了，内质网在更新扩大，来自内质网的高尔基体、溶酶体等也增加了。动物细胞的2个中心粒也彼此分离并开始复制。也就是说为S期储备物质和能量。S期S期的特点：从G1期

10、进入S期是细胞增殖的关键。S期最主要的特征是DNA的合成，DNA分子的复制就是在这个时期进行的。通常只要DNA的合成一开始，细胞增殖活动就会进行下去，直到分裂成两个子细胞。G2期G2期的特点：G2期又叫做“有丝分裂的准备期”因为它主要为后面的分裂期（M期）做准备。在G2期中，DNA的合成终止，但是还有RNA和蛋白质的合成，不过合成量逐渐减少。特别是微管蛋白的合成，为分裂期（M期）纺锤体微管的组装提供原料。在G2期中心粒完成复制而成2对中心粒。分裂期前期根据染色体的形态，可分为5个阶段：细线期细胞核内出现细长、线状染色体，细胞核和核仁体积增大。每条染色体含有两条姐妹染色单体。偶线期又称配对期。细

11、胞内的同源染色体两两侧面紧密相进行配对，这一现象称作联会。由于配对的一对同源染色体中有4条染色单体，称为四分体（或“二联体”）粗线期染色体连续缩短变粗，同时，四分体中的非姐妹染色单体之间发生了DNA的片断交换，从而导致了父母基因的互换，产生了基因重组，但每个染色单体上仍都具有完全相同的基因。双线期发生交叉的染色单体开始分开。由于交叉常常不止发生在一个位点，因此，染色体呈现V、X、8、O等各种形状。终变期(又叫浓缩期）染色体变成紧密凝集状态并向核的周围靠近。以后，核膜、核仁消失，最后形成纺锤体。中期各成对的同源染色体双双移向细胞中央的赤道板，着丝点成对排列在赤道板两侧，细胞质中形成纺锤体。后期由

12、纺锤丝的牵引，使成对的同源染色体各自发生分离，并分别移向两极。末期到达两极的同源染色体又聚集起来，重现核膜、核仁，然后细胞分裂为两个子细胞。这两个子细胞的染色体数目，只有原来的一半。重新生成的细胞紧接着发生第二次分裂。注意：1染色体复制是在第一次分裂间期进行的，一旦复制完成，精原细胞就称作初级精母细胞。2一个初级精母细胞经过第一次减数分裂成为两个次级精母细胞，一个初级卵母细胞经过第一次减数分裂成为一个次级卵母细胞和第一极体。3减数第一次分裂的目的是实现同源染色体的分离，染色体数目减半( 每对姐妹染色单体用着丝点粘合，只算一个染色体，单体数是染色体数的两倍)。DNA分子数目减半。（相对于复制后而

13、言）2）减数第二次分裂减数第二次分裂与减数第一次分裂紧接，也可能出现短暂停顿。染色体不再复制。每条染色体的着丝点分裂，姐妹染色单体分开，分别移向细胞的两极，有时还伴随细胞的变形。前期染色体首先是散乱地分布于细胞之中。而后再次聚集，核膜、核仁再次消失，再次形成纺锤体。中期染色体的着丝点排列到细胞中央赤道板上。注意此时已经不存在同源染色体了。后期每条染色体的着丝点分离，两条姊妹染色单体也随之分开，成为两条染色体。在纺锤丝的牵引下，这两条染色体分别移向细胞的两极。末期重现核膜、核仁，到达两极的染色体，分别进入两个子细胞。两个子细胞的染色体数目与初级精母细胞相比减少了一半。至此，第二次分裂结束。注：1

14、第二次减数分裂的目的是着丝点分裂，实现染色单体分离。分裂结果是染色体数目不变，DNA分子数目减半。2两个次级精母细胞经过第二次减数分裂成为四个精细胞，精细胞必须再经历一系列复杂的形态变化才成为精子。结果是一个精原细胞经过减数分裂和一系列的形态发育并最终成为四个精子。一个次级卵母细胞经过第二次减数分裂成为一个卵细胞和一个第二极体；第一次分裂产生的一个极体再分为两个极体。不久，三个极体都会退化消失。结果是一个卵原细胞经过减数分裂最终只成为一个卵细胞。所以 当卵原细胞和精原细胞数目相同时，生成的精子和卵细胞的数目比为41折叠减数分裂口诀性原细胞作准备 初母细胞先联会 排板以后同源分 从此染色不成对次母似与有丝同 排板接着点裂匆 姐妹道别分极去 再次质缢各西东染色一复胞二裂 数目减半同源别 精质平分卵相异 往后把题迎刃解 6